DE102013223917A1

DE102013223917A1 - Wäschebehandlungsmaschine mit einem Laugenbehälter und einem Wärmespeicher

Info

Publication number: DE102013223917A1
Application number: DE201310223917
Authority: DE
Inventors: Andreas Hanau
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2014-06-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wäschebehandlungsmaschine 1 umfassend einen Laugenbehälter 2 zum Behandeln von Wäschestücken 4 mittels einer Flüssigkeit, eine Zuführeinrichtung 5, 6 zum Zuführen der Flüssigkeit zu dem Laugenbehälter 2, eine Abführeinrichtung 7, 8 zum Abführen der Flüssigkeit von dem Laugenbehälter 2, einen Wärmespeicher 10 sowie eine Steuerung 11 zum Steuern der Zuführeinrichtung 5, 6 und der Abführeinrichtung 7, 8. Des Weiteren vorgesehen ist eine schaltbare Wärmeübertragungseinrichtung 12, durch welche zwischen dem Laugenbehälter 2 und dem Wärmespeicher 10 eine Verbindung zum Übertragen von Wärme zwischen dem Laugenbehälter 2 und dem Wärmespeicher 19 wahlweise herstellbar und aufhebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wäschebehandlungsmaschine umfassend einen Laugenbehälter zum Behandeln von Wäschestücken mittels einer Flüssigkeit, eine Zuführeinrichtung zum Zuführen der Flüssigkeit zu dem Laugenbehälter, eine Abführeinrichtung zum Abführen der Flüssigkeit von dem Laugenbehälter, einen Wärmespeicher sowie eine Steuerung zum Steuern der Zuführeinrichtung und der Abführeinrichtung.
Eine solche Wäschebehandlungsmaschine geht hervor aus der DE 10 2010 029 873 A1 . Dort ist ein Hausgerät beschrieben, das insbesondere als Wäschebehandlungsmaschine ausgebildet sein kann. Bei diesem Hausgerät ist es möglich, warmes Abwasser in einem Wasserreservoir zu speichern und diesem mittels einer Wärmepumpe Wärme zu entziehen, bevor es in ein Abwassernetz entsorgt wird. Die entzogene Wärme gelangt in einen Wärmespeicher und steht dort zur Verfügung, um einem später ablaufenden Prozess in dem Hausgerät zugeführt zu werden. Dabei kann insbesondere ein dem Prozess zugeführtes Waschwasser erwärmt werden.
Aus der EP 1 688 524 A1 geht eine Wäschebehandlungsmaschine hervor, die als Waschtrockner ausgestaltet ist. Sie weist einen Laugenbehälter mit einer Wand auf, an der ein dem Inneren des Laugenbehälters zugewandter Wärmetauscher angebracht ist. Beim Abschließenden Trocknen von Wäschestücken, die zunächst gewaschen wurden, dient der Wärmetauscher zum Abkühlen eines zum Trocknen verwendeten Prozessluftstroms. Dabei dient kaltes Frischwasser, welches aus einem Frischwassernetz zugeführt wird, zum Abführen von Wärme aus dem Wärmetauscher.
Aus der WO 2011/015487 A1 geht eine Wäschebehandlungsmaschine hervor, in der ein Wasserspeicher vorgesehen ist, in welchem Spülwasser aus einem Spülprozess zur erneuten Verwendung in einem späteren Waschprozess aufbewahrt werden kann.
Die Dokumente DE 44 03 737 A1 , DE 10 2007 060 853 A1 und DE 10 2009 001 193 A1 betreffen verschiedene Arten von Wäschepflegemaschinen mit Wärmespeichern. Gemäß DE 44 03 737 A1 erfolgt aber ein Transport von Wärme aus einem Laugenbehälter einer Waschmaschine (oder Geschirrspülmaschine) derart, dass eine warme Lauge aus dem Laugenbehälter zu dem Wärmespeicher transportiert wird und diesen mit ihrer Wärme belädt. Gleichermaßen wird der Wärmespeicher entladen, indem er von Frischwasser, welches dem Laugenbehälter zugeführt werden soll, von Wärme entladen wird. Gemäß DE 10 2007 060 853 A1 ist ein Wärmespeicher im Trocknungskanal eines Waschtrockners enthalten. Zum Zuführen von Wärme wird ihm Prozessluft aus dem Laugenbehälter zugeleitet. Die DE 10 2009 001 193 A1 betrifft eine Wäschepflegemaschine, deren Antrieb ein Wasserspeicher zugeordnet ist, welcher mittels elektrischen Stroms, den der Antrieb erzeugt, wenn er durch Kurzschließen im Bremsbetrieb arbeitet, beheizt wird. Derart im Wasserspeicher aufgeheiztes Wasser kann später dem Laugenbehälter zum Einsatz in einem Behandlungsprozess zugeführt werden
Die fünf letztgenannten Dokumente des Standes der Technik geben auch verschiedene Hinweise zu Aufbau und Funktion herkömmlicher Wäschebehandlungsmaschinen, ob diese als Waschtrockner ausgestaltet oder nur einfache Waschmaschinen sind. Die diesbezügliche Offenbarung dieser Dokumente ist vorliegender Offenbarung vollständig zuzurechnen.
Vorliegender Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zu Grunde, die Wäschebehandlungsmaschinen der eingangs definierten Gattung weiter zu entwickeln, um unter Einsatz des Wärmespeichers bessere, insbesondere bei gleich bleibender Leistung weniger Zeit und Energie verbrauchende Wäschebehandlungsprozesse bereitstellen zu können.
Zur Lösung dieser Aufgabe angegeben wird eine Wäschebehandlungsmaschine gemäß dem unabhängigen Patentanspruch. Bevorzugte Weiterbildungen dieser Wäschebehandlungsmaschine sind Gegenstände der abhängigen Patentansprüche, der nachfolgenden Beschreibung sowie der beigefügten Zeichnung.
Demnach umfasst die erfindungsgemäße Wäschebehandlungsmaschine einen Laugenbehälter zum Behandeln von Wäschestücken mittels einer Flüssigkeit, eine Zuführeinrichtung zum Zuführen der Flüssigkeit zu dem Laugenbehälter, eine Abführeinrichtung zum Abführen der Flüssigkeit von dem Laugenbehälter, einen Wärmespeicher sowie eine Steuerung zum Steuern der Zuführeinrichtung und der Abführeinrichtung. Des Weiteren ist in dieser Wäschebehandlungsmaschine eine schaltbare Wärmeübertragungseinrichtung, durch welche zwischen dem Laugenbehälter und dem Wärmespeicher eine Verbindung zum Übertragen von Wärme zwischen dem Laugenbehälter und dem Wärmespeicher wahlweise herstellbar und aufhebbar ist.
Demnach schafft die Erfindung eine wärmeleitfähige Verbindung zwischen dem Laugenbehälter und dem Wärmespeicher, welche aber steuerbar ist, so dass sie nur dann aktiv ist und Wärme überträgt, wenn dies gewünscht und nützlich ist. Wenn im Laugenbehälter eine Behandlung von Wäschestücken bei relativ hoher Temperatur, zum Beispiel bei einer Temperatur zwischen 60 °C und 95 °C, erfolgen soll, kann ein Abfluss von Wärme in den Wärmespeicher vermieden werden. Ist eine solche Behandlung aber beendet und soll die Temperatur der behandelten Wäschestücke und der für die Behandlung verwendeten Flüssigkeit, insbesondere Waschlauge, abgesenkt werden, so kann die thermische Verbindung durch entsprechendes Schalten der Wärmeübertragungseinrichtung hergestellt werden und die zum Behandeln der Wäschestücke nicht mehr notwendige Wärme in den Wärmespeicher übertragen werden. Es ist nicht vorgesehen, dass die wärmeleitfähige Verbindung auch für Materie durchlässig ist; vielmehr wird davon ausgegangen, dass durch die wärmeleitfähige Verbindung, wenn sie aktiv ist, nur Wärme und nicht auch Materie transportiert wird.
Auch in anderen Fällen kann der Wärmespeicher dazu dienen, kontrolliert und gezielt Wärme aus dem Laugenbehälter aufzunehmen. Wenn die Wäschebehandlungsmaschine außer zum Behandeln von Wäschestücken mit Flüssigkeit auch zum völligen Trocknen der Wäschestücke mittels zirkulierender Prozessluft eingerichtet ist, kann der Wärmespeicher dazu dienen, eine Wärmesenke im Laugenbehälter zu bilden, wo Feuchtigkeit, welche die Prozessluft aus den Wäschestücken aufgenommen hat, zu kondensieren.
Die im Wärmespeicher gespeicherte Wärme kann vielfältig und sinnvoll genutzt werden, um die Behandlung von Wäschestücken zu verbessern und Vorteile hinsichtlich Zeit- und Energiebedarfs zu erzielen. So ist es möglich, eine Flüssigkeit, die zum Behandeln von Wäschestücken in den Laugenbehälter eingelassen wurde, aus dem Wärmespeicher aufzuheizen oder zumindest vorzuwärmen, indem bei dem oder nach dem Zuführen der Flüssigkeit zu dem Laugenbehälter die thermische Verbindung zum Wärmespeicher durch entsprechendes Schalten der Wärmeübertragungseinrichtung hergestellt wird. Auf diese Weise kann thermische Energie, die in einem früheren Behandlungsschritt in dem Wärmespeicher gespeichert wurde, nutzbar gemacht werden. Das Zuführen anderer Energie wird entsprechend vermieden oder zumindest reduziert, wodurch sich auch der Bedarf an Zeit für den Behandlungsschritt reduzieren kann.
Zu all diesen Möglichkeiten bietet die Erfindung eine besonders große Flexibilität, da sie einen Transfer von Wärme unabhängig von irgendeinem Transfer von Materie ermöglicht.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmespeicher in die Zuführeinrichtung integriert ist, zum Bereitstellen erwärmter Flüssigkeit in dem Laugenbehälter. Dies macht deutlich, dass die Trennung von Wärme und Materie zwar möglich, aber nicht notwendigerweise gefordert ist. Dies hat auch den Vorteil, dass ein kaltes Reservoir, nämlich ein öffentliches Frischwassernetz, benutzt werden kann, um den Wärmespeicher zum Aufnehmen von Wärme aus dem Laugenbehälter zu konditionieren und dabei die dort gespeicherte Wärme zu nutzen, um Frischwasser, welches dem Laugenbehälter zugeführt wird, aufzuheizen oder zumindest vorzuwärmen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmespeicher an den Laugenbehälter angeformt ist. Dies ist besonders günstig in einem Fall, in dem der Laugenbehälter durch Urformen aus einem Kunststoffmaterial hergestellt werden soll. Dabei kann durch eher geringfügiges Erweitern der verwendeten Form der Wärmespeicher mit dem Laugenbehälter in einem einzigen Arbeitsgang erzeugt werden.
Gemäß einer auf der zuvor beschriebenen Weiterbildung aufbauenden bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeübertragungseinrichtung ein über eine erste Wand an den Laugenbehälter und über eine zweite Wand an den Wärmespeicher anschließender Hohlkörper ist, welcher über eine von der Steuerung steuerbare Transfereinrichtung wahlweise mit Flüssigkeit befüllbar und von Flüssigkeit entleerbar ist. Auf diese Weise ist die Wärmeübertragungseinrichtung mit wenig Aufwand dargestellt als ein einfacher, aber ausreichend effektiver Wärmeaustauscher.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeübertragungseinrichtung ein an dem Laugenbehälter angeordneter Wärmetauscher ist und die Transfereinrichtung eine Leitung, ein Ventil sowie eine Pumpe umfasst, durch welche Leitung und durch welche Pumpe Flüssigkeit zwischen dem Wärmespeicher und dem Wärmetauscher zirkulierbar ist. Auf diese Weise beseht eine erhöhte Flexibilität hinsichtlich Ausführung und Anordnung des Wärmespeichers und der Leistungsfähigkeit der Wärmeübertragungseinrichtung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmespeicher ein Speichertank zum Speichern von Flüssigkeit ist, und eine von der Steuerung steuerbare Transfereinrichtung umfasst, durch welche die Flüssigkeit zwischen dem Laugenbehälter und dem Speichertank austauschbar ist. In dieser Ausführung kann einfaches Wasser als Speichermedium für Wärme im Wärmespeicher dienen.
Gemäß einer zur vorigen Weiterbildung alternativen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmespeicher ein Latentwärmespeicher ist. Mit weiterem Vorzug weist der Latentwärmespeicher dabei ein aktives Medium mit einer Speichertemperatur zwischen 20°C und 40°C auf. Die Speichertemperatur ist dabei diejenige Temperatur, bei der das Speichermedium einen Phasenübergang ausführt, bei dem die zu speichernde oder abzugebende Wärme als Phasenübergangsenthalpie von dem Speichermedium aufgenommen oder abgegeben wird. Ein Latentwärmespeicher mit einer solchen Speichertemperatur kann Wärme aus Waschlaugen mit geläufig verwendeten Temperaturen zwischen 40 °C und 95 °C aufnehmen und speichern, und ist in solcher Konditionierung gut geeignet zum Vorwärmen von Waschlauge oder Spüllauge, die mit kaltem Frischwasser aus einem Frischwassernetz bereitet wird. Des Weiteren ist die Speichertemperatur, die ja auch der mit Wärme beladene Speicher annimmt, nicht sehr hoch. Es besteht damit nur ein geringer Temperaturunterschied zur Umgebung, weshalb davon ausgegangen werden kann, dass der Speicher die gespeicherte Wärme lange, eventuell über einige Tage, behält.
Je nach dem eingesetzten Speichermedium kann der Phasenübergang kann ein Übergang zwischen zwei Aggregatzuständen wie fest und flüssig oder ein Übergang zwischen mehreren Kristallstrukturen sein. Als Beispiele für ersteres seien genannte Paraffine mit entsprechenden Schmelztemperaturen. Als Beispiel für letzteres genannt seien Salzhydrate, die unterhalb gewisser Übergangstemperaturen stabile Kristalle bilden. Die aus Wassermolekülen bestehenden Teilgitter zerfallen jedoch bei Erreichen der jeweiligen Übergangstemperatur, wobei sich eine Lösung des Salzes bzw. seiner konstituierenden Ionen in dem flüssig gewordenen Wasser ergibt. Eine erfindungsgemäß bevorzugte Wahl für das aktive Medium ist Natriumsulfat-Dekahydrat, welches auch unter dem lateinischen Namen „Sal Mirabilis“ und dem deutschen Namen „Glaubersalz“ bekannt ist und eine Übergangstemperatur von 32,5 °C hat.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wäschebehandlungsmaschine eine von der Steuerung steuerbare Trocknungseinrichtung umfasst, mittels welcher Wäschestücke in dem Laugenbehälter trockenbar sind. damit ist die Anwendung der Erfindung an einem sogenannten Waschtrockner erschlossen, welcher gewaschene (und durch übliches Schleudern vom größten Teil der enthaltenen Feuchtigkeit befreite) Wäsche auch trocknen kann. Dazu ist die Trocknungseinrichtung vorgesehen, welche einen erwärmten Strom von Prozessluft erzeugt und durch die feuchten Wäschestücke treibt, um diesen weitere Feuchtigkeit zu entziehen. Der dadurch mit Feuchtigkeit beladene Strom von Prozessluft wird anschließend abgekühlt, um die Feuchtigkeit auszukondensieren und niederzuschlagen. Der entfeuchtete Strom der Prozessluft wird erneut erhitzt und den Wäschestücken wieder zugeführt. In diesem Zusammenhang dient der Wärmespeicher dazu, nach Herstellen der thermischen Verbindung eine Wärmesenke im Laugenbehälter zu bilden, wo zumindest ein Teil der Feuchtigkeit, welche die Prozessluft aus den Wäschestücken aufgenommen hat, auskondensieren kann. Dazu kann vorweg dem Wärmespeicher gespeicherte Wärme entnommen werden, beispielsweise mittels Frischwasser, welche dem Laugenbehälter als Wasch- oder Spüllauge zuzuführen war. Auf diese Weise unterstützt der Wärmespeicher die Trocknung der Wäschestücke in besonders vorteilhafter Weise.
Gemäß einer auf der vorigen Weiterbildung aufbauenden bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerung zum Behandeln von Wäschestücken in dem Laugenbehälter derart eingerichtet ist, dass die Wäschestücke mit Flüssigkeit behandelt werden, wobei in einem ersten Schritt die Flüssigkeit durch Entladen des Wärmespeichers von gespeicherter Wärme erwärmt und in dem Laugenbehälter bereitgestellt wird, wobei in einem zweiten Schritt die Wärmeübertragungseinrichtung derart geschaltet wird, das die thermische Verbindung zwischen dem Laugenbehälter und dem Wärmespeicher aufgehoben ist, und die Wäschestücke in dem Laugenbehälter mit der erwärmten Flüssigkeit behandelt werden, wobei in einem dritten Schritt die Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter abgeführt wird, und wobei in einem vierten Schritt die Wäschestücke mittels der Trocknungseinrichtung getrocknet werden, indem die Wärmeübertragungseinrichtung derart geschaltet wird, dass die thermische Verbindung zwischen dem Laugenbehälter und dem Wärmespeicher hergestellt ist und der Wärmespeicher mit Wärme beladen wird. Hierbei dient im Wärmespeicher vorher gespeicherte Wärme zum Vorwärmen einer Wasch- oder Spüllauge, wodurch der Wärmespeicher von Wärme entladen wird, worauf anschließend der Wärmespeicher zum Entfeuchten der Prozessluft der Trocknungseinrichtung durch aufnehmen von Wärme genutzt wird.
Gemäß noch einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerung eingerichtet ist zum Behandeln der Wäschestücke mit der Flüssigkeit bei einer Temperatur von zumindest 40°C, wobei in einem ersten Schritt die Flüssigkeit durch Entladen des Wärmespeichers von gespeicherter Wärme erwärmt und durch die Zuführeinrichtung in dem Laugenbehälter bereitgestellt wird, wobei in einem zweiten Schritt während des Behandelns die Wärmeübertragungseinrichtung derart geschaltet ist, dass die thermische Verbindung zwischen dem Laugenbehälter und dem Wärmespeicher aufgehoben ist, wobei in einem dritten Schritt nach dem Abschließen des Behandelns die Wärmeübertragungseinrichtung so geschaltet wird, dass die thermische Verbindung zwischen dem Laugenbehälter und dem Wärmespeicher hergestellt ist und der Wärmespeicher mit Wärme beladen wird, wobei in einem vierten Schritt die Flüssigkeit mittels der Abführeinrichtung aus dem Laugenbehälter abgeführt wird. Hierbei dient der Wärmespeicher dazu, Wärme aus einer nicht mehr benötigten Wasch- oder Spüllauge aufzunehmen und zur Nutzung in einem folgenden Behandlungsprozess zu speichern, bevor die Wasch- oder Spüllauge aus dem Laugenbehälter abgeführt wird. Erfindungsgemäß wird somit ein Verlust von Wärme vermieden oder zumindest reduziert.
Gemäß einer auf der vorigen Weiterbildung aufbauenden bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass die Steuerung derart eingerichtet ist, dass die Flüssigkeit nach ihrem Abführen aus dem Laugenbehälter gespeichert wird, und dass die Flüssigkeit in einem erneuten ersten Schritt zum Behandeln anderer Wäschestücke verwendet wird. Mit weiterem Vorteil wird dazu die abgeführte Flüssigkeit in dem Wärmespeicher gespeichert.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Laugenbehälter eine drehbare Trommel zum Aufnehmen der Wäschestücke angeordnet ist, welche Trommel zum Abführen der Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter mit einer Geschwindigkeit drehbar ist, bei welcher den in der Trommel mitgedreht werdenden Wäschestücken eine Kreisbeschleunigung von mehr als 1 g erteilt wird. Damit ist die Anwendung der Erfindung an einer Waschmaschine, die zum Waschen und Spülen Wäsche in einer rotierenden Trommel bei eher niedriger Rotationsgeschwindigkeit bewegt und sie zum Abführen des größten Teils der verwendeten Flüssigkeit in der Trommel bei derart hoher Rotationsgeschwindigkeit schleudert, so dass die Wäschestücke fest an der Trommel anliegen, erschlossen.
Besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt diese Ausführungsbeispiele in schematischer und vereinfachter Darstellung unter Weglassung solcher Bauelemente und Merkmale, die für die nachfolgende Erläuterung nicht erheblich sind unabhängig davon, ob solche Bauelemente und Merkmale für die Funktion einer in die Praxis umgesetzten Wäschebehandlungsmaschine erforderlich sind oder nicht. Im Einzelnen zeigen:
1 eine Wäschebehandlungsmaschine mit einem Laugenbehälter und daran angeformtem Speichertank als Wärmespeicher;
2 Wäschebehandlungsmaschine mit einem Laugenbehälter und von diesem getrenntem Speichertank als Wärmespeicher, gezeigt mit Zuführsystem für Flüssigkeit;
3 eine Wäschebehandlungsmaschine gemäß 2, gezeigt mit Abführsystem für die Flüssigkeit; und
4 die Wäschebehandlungsmaschine mit einem Laugenbehälter und einem Latentwärmespeicher.
In den Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Komponenten der jeweils dargestellten Wäschebehandlungsmaschine stets mit demselben Bezugszeichen versehen. Der Übersicht halber zeigt auch nicht jede Figur die Gesamtheit aller überhaupt dargestellten Komponenten. Für die Erläuterung des grundsätzlichen Aufbaus und der grundsätzlichen Funktionen einer Wäschebehandlungsmaschine wird deshalb zunächst auf alle Figuren gemeinsam Bezug genommen.
Demnach umfasst jede Wäschebehandlungsmaschine 1 einen Laugenbehälter 2, welcher Flüssigkeit aufnimmt, die zum Betrieb erforderlich ist, und im welchem eine drehbare Trommel 3 (siehe dazu 4) angeordnet ist. Die Trommel 3 nimmt die zu behandelnden Wäschestücke auf. Sie ist langsam drehbar, um die Wäschestücke 4 intensiv mit Waschoder Spüllauge zu behandeln. Dabei werden die Wäschestücke 4 von Mitnehmern, die an der inneren Wand der Trommel 3 angebracht sind (der Übersicht halber nicht dargestellt), angehoben und aus einer gewissen Höhe wieder fallen gelassen, wobei sie intensiv durchgewalkt werden. Dabei kann die Behandlungsflüssigkeit, zum Beispiel Waschlauge, Schmutz und dergleichen von den Wäschestücken 4 ablösen. Nach Einlegen der Wäschestücke 4 in die Trommel 3 ist der Laugenbehälter 2 mittels einer nicht dargestellten Tür verschließbar. Eine ebenfalls nicht dargestellte Heizung dient dazu, die Behandlungsflüssigkeit und die zu behandelnden Wäschestücke 4 zu erwärmen, wobei üblicherweise Temperaturen zwischen 30 °C und 95 °C erreicht werden.
Über eine Zuführeinrichtung umfassend eine Zuführleitung 5 und ein Zuführventil 6 ist dem Laugenbehälter 2 Frischwasser aus einem Frischwassernetz zuführbar. Die Zuführeinrichtung 5, 6 könnte erweitert sein, um auch einen Anschluss an ein Warmwassernetz zu bieten und somit erwärmtes Wasser zuzuführen statt kaltes Wasser erst in der Wäschebehandlungsmaschine 1 zu erwärmen, jedoch ist dies jedenfalls in Westeuropa nicht üblich. Nicht dargestellt in der Zuführleitung 5 ist eine herkömmliche Einspüleinrichtung, mit welcher zugeführtem Wasser Behandlungsmittel wie Waschmittel und Spülmittel beigefügt werden können.
Eine Abführeinrichtung 7, 8 umfassend eine Leitung 7 und eine Pumpe 8 dient dazu, die Behandlungsflüssigkeit nach Beendigung der Behandlung der Wäschestücke 4 aus dem Laugenbehälter 2 in ein Abwassernetz abzuführen. Dieses Abführen wird geläufig dadurch unterstützt, dass die Wäschestücke 4 in der Trommel geschleudert werden. Dazu dreht sich diese mit einer Rotationsgeschwindigkeit, die so hoch ist, dass sich die Wäschestücke 4 von innen fest an die Trommel anlegen; dies bedeutet, dass ihnen eine Rotationsbeschleunigung erteilt wird, die über der Beschleunigung des Schwerefeldes der Erde liegt, also über 1g. Dadurch wird die Behandlungsflüssigkeit regelrecht aus den Wäschestücken ausgedrückt, und diese werden wirkungsvoll entfeuchtet. Über eine optionale Trocknungseinrichtung 18, 19, 20, 21 wird unter Bezugnahme auf 4 unten Weiteres ausgeführt.
Bei einem Schleuderprozess treten beim Rotieren der Trommel 3 Unwuchten auf, die von Ungleichheiten in der Verteilung der Wäschestücke 4 beim Schleudern herrühren. Diese können nicht einfach in ein Gehäuse der Wäschebehandlungsmaschine 1 eingeleitet werden, sondern müssen von einer schwingenden Aufhängung 9 des Laugenbehälters 2 aufgenommen und gedämpft werden. Diese schwingende Aufhängung 9 ist vorliegend nur schematisch angedeutet.
Eine programmierte elektronische Steuerung 11 steuert alle Funktionen und Komponenten der Wäschebehandlungsmaschine 1 entsprechend einprogrammierten Wäschebehandlungsprozesses, die nach Einlegen von Wäschestücken 4 in die Trommel 3 von einem Benutzer einzeln ausgewählt und gestartet werden können.
Die vorliegend neu gelehrte Besonderheit umfasst einen Wärmespeicher 10 und eine schaltbare Wärmeübertragungseinrichtung 12, wobei durch entsprechendes Schalten der Wärmeübertragungseinrichtung 12 eine thermische Verbindung zwischen dem Laugenbehälter 2 und dem Wärmespeicher 10 herstellbar und aufhebbar ist, so dass je nach Situation Wärme zwischen dem Laugenbehälter 2 und dem Wärmespeicher 10 ausgetauscht werden kann.
Der Wärmespeicher 10 kann unter Zwischenfügung der Wärmeübertragungseinrichtung 12 an den Laugenbehälter 2 angeformt sein, wie dies in den 1 und 4 dargestellt ist; dabei ist die Wärmeübertragungseinrichtung über eine erste Wand 13 an den Laugenbehälter 2 und über eine zweite Wand 14 an den Wärmespeicher 10 angeschlossen, unter Bildung eines Hohlkörpers zwischen der ersten Wand 13 und der zweiten Wand 14. Dieser Hohlkörper kann über eine Transfereinrichtung 15, 16 umfassend eine Transferleitung 15 und zumindest ein Transferventil 16 wahlweise mit Flüssigkeit befüllt oder von Flüssigkeit entleert werden, zum Herstellen oder Aufheben der thermischen Verbindung.
Der Wärmespeicher 10 kann separat vom Laugenbehälter 2 angeordnet sein, wie dies in den 2 und 3 dargestellt ist. Dann ist die Wärmeübertragungseinrichtung 12 ausgestaltet als Wärmetauscher 12, durch den zum Austausch von Wärme über die Transferleitung 15, die Transferventile 16 und die Transferpumpe 17 sowie durch den Wärme speicher 10 ein Wärme transportierendes Fluid zirkuliert werden kann. Dies kann ein speziell dafür vorgesehenes Fluid sein, es kann in einem einfachen und günstigen Fall aber auch lediglich eine im Wärmespeicher 10 gespeicherte Flüssigkeit sein.
Der Wärmespeicher 10 kann des Weiteren ein Speichertank 10 sein, welcher eine Flüssigkeit aufnimmt, die auch zum Behandeln von Wäschestücken 4 eingesetzt werden kann. Beine solche ausführungsform ist gezeigt in den 1, 2 und 3. Dabei ist der Speichertank 10 jeweils einbezogen in die Zuführeinrichtung 5, 6 in der Weise, dass die Zuführleitung 5 durch den Speichertank 5 hindurch führt. Somit wird in dem Speichertank 10 eine Menge an Flüssigkeit vorgehalten, die entweder in einem auf einen aktuell laufenden Behandlungsschritt folgenden Behandlungsschritt in den Laugenbehälter 2 eingeführt und durch eine weitere Menge Frischwasser ersetzt wird, oder zu einem späteren Zeitpunkt für einen dann erfolgenden neuen Wäschebehandlungsprozess dem Laugenbehälter 2 zugeführt wird. Durch entsprechendes Schalten der Wärmeübertragungseinrichtung 12 (im Falle der 1, durch Einfüllen einer Menge an Flüssigkeit in den Hohlraum zur Bildung einer Wärmebrücke, im Falle der 2 und 3 durch zirkulieren der im Speichertank 10 gespeicherten Flüssigkeit durch die Wärmeübertragungseinrichtung 12) wird Wärme aus dem Laugenbehälter 2 und der darin befindlichen Behandlungsflüssigkeit in den Speichertank 10 überführt, bevor die Behandlungsflüssigkeit durch die Abführeinrichtung 7, 8 abgeführt wird. Dabei dient der Speichertank 10 dazu, die aufgenommene Wärme zu einem späteren Zeitpunkt in den Laugenbehälter zurückzubringen, was dadurch erfolgt, dass die gespeicherte Flüssigkeit durch Frischwasser verdrängt und in den Laugenbehälter 2 überführt wird; sie dient letztlich dazu, die dann erforderliche Behandlungsflüssigkeit aufzuheizen oder zumindest vorzuwärmen.
Die Ausführungsform gemäß 1 bietet zu diesem Zweck eine relative einfache Lösung. Hinzuweisen ist auf die unter dem Laugenbehälter und an der Abführleitung 7 vorgesehene Anordnung mit zwei Transferventilen 16, durch welche die Laugenpumpe 8 wahlweise zum Entleeren des Laugenbehälters 2 und der Wärmeübertragungseinrichtung 12 eingesetzt werden kann.
Bei der Ausführungsform der 2 und 3 ist es zusätzlich noch möglich, die Anordnung der Transferventile 16 und die Transferpumpe 17 zu nutzen, um die Flüssigkeit aus dem Speichertank 10 ohne Zuführen neuer Flüssigkeit in den Laugenbehälter 2 zu befördern. Dies mag von Vorteil sein, wenn eine Wäschebehandlungsmaschine 1 nur in größeren Zeitabständen betrieben wird und ein Verbleiben einer größeren Menge Flüssigkeit nicht erwünscht ist. Allerdings ist an die Abführleitung 7 noch eine Transferleitung 15 nebst Transferventil 16 angeschlossen, um gegebenenfalls Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter 2 in den Speichertank 10 zu überführen – dadurch kann Spüllauge aus einem Spülschritt gespeichert werden, um in einem nachfolgenden Wäschebehandlungsprozess zur Bereitung einer Waschlauge für einen Waschschritt verwendet zu werden.
In der Ausführungsform nach 4 ist ein Wärmespeicher 10 vorgesehen, welcher ein Latentwärmespeicher 10 ist. Dieser enthält ein Salzhydrat, nämlich Natriumsulfat-Dekahydrat, welches bei einer Speichertemperatur von 32,5 °C in seinem Kristallwasser schmilzt und dabei eine sehr erhebliche Phasenübergangsenthalpie aufnimmt. Auf diese Weise kann das Glaubersalz eine große Wärmemenge speichern und durch erneutes Kristallisieren, das durch entsprechendes Absenken der Temperatur im Wärmespeicher 10 ausgelöst wird, wieder abgeben. Mit solcher Wärme ist ein Vorwärmen einer Waschlauge für einen Waschprozess sehr günstig vorzunehmen. Das Speichern und Abgeben von Wärme wird wiederum gesteuert mittels der schaltbaren Wärmeübertragungseinrichtung 12, die wiederum ein über die Transfereinrichtung 15, 16, 17 wahlweise mit Flüssigkeit befüllbarer und von solcher Flüssigkeit entleerbarer Hohlkörper ist. Innerhalb dieses Hohlkörpers erfolgt der Transport von Wärme in der Flüssigkeit durch Konvektion.
In der Ausführungsform nach 4 ist die Wäschebehandlungsmaschine 1 nicht nur zum Waschen und Schleudern der Wäschestücke 4 vorgesehen, sondern auch zu ihrem völligen Trocknen. Dazu ist an den Laugenbehälter 2 eine Trocknungseinrichtung 18, 19, 20, 21 angeschlossen, mittels derer die Wäschestücke 4 in einem zirkulierenden Strom von Prozessluft getrocknet werden. Dazu vorgesehen ist ein Prozessluftkanal 18, der an zwei Stellen in den Laugenbehälter 2 einmündet. In ihm angeordnet sind ein Kondensator 19, in welchem Prozessluft, die aus den Wäschestücken 4 Feuchtigkeit aufgenommen hat, abgekühlt wird, so dass die mitgeführte Feuchtigkeit auskondensiert; sie kann in flüssigem Zustand in den Laugenbehälter 2 laufen, um aus diesem durch die Abführeinrichtung 7, 8 abgeführt zu werden. Ein Gebläse 20 treibt die Prozessluft an. Sie gelangt dann zu einer Heizung 21, wo sie aufgeheizt wird, um dann in den Laugenbehälter 2 einzutreten und aus den Wäschestücken 4 weitere Feuchtigkeit aufzunehmen und erneut wieder in den Prozessluftkanal 18 einzutreten.
Dieser Trocknungsprozess wird nun mittels des Wärmespeichers 10 unterstützt. Dazu ist dem Wärmespeicher 10 zunächst alle Wärme entzogen worden – indem sie zum Beispiel zum Vorwärmen einer Spüllauge, die vor dem Trocknungsprozess eingesetzt wurde, genutzt wurde, worauf die Wärmeübertragungseinrichtung 12 zum Aufheben der thermischen Verbindung zum Wärmespeicher 10 geschaltet wurde. Während des Trocknungsprozesses wird nun die Wärmeübertragungseinrichtung 12 wieder so geschaltet, dass die thermische Verbindung hergestellt ist. Dann bildet der Wärmespeicher 10 mit der Wärmeübertragungseinrichtung 12 eine Wärmesenke im Laugenbehälter 2, an der weitere Feuchtigkeit aus der Prozessluft kondensieren kann. So wird die Wirkung des Kondensators 19 unterstützt und der Trocknungsprozess signifikant beschleunigt. Die dem Wärmespeicher 10 dabei zugeführte Wärme kann in einem späteren Behandlungsprozess genutzt werden, zum Beispiel um Behandlungsflüssigkeit vorzuwärmen. Vorn gewissem Vorteil ist dabei, dass die Temperatur des Wärmespeichers 10 mit 32,5 °C nicht sehr hoch ist und eine eher geringe Temperaturdifferenz zur Temperatur der Umgebung der Wäschebehandlungsmaschine 1 bildet. Schon bei Vorsehen nur einer geringen Isolierung des Wärmespeichers 10 kann deshalb davon ausgegangen werden, dass der Wärmespeicher 10 die gespeicherte Wärme lange behält, so dass diese einem Behandlungsprozess auch dann noch zur Verfügung stehen kann, wenn dieser mehrere Tage nach dem Einspeichern der Wärme aufgenommen wird.
In jedem Falle werden vorliegend wenig aufwändige und günstig anzuwendende Mittel und Verfahren vorgestellt, mit denen Prozesse in Wäschebehandlungsmaschinen signifikant verbessert werden können, wobei neben einer Einsparung von einzusetzender Energie eine Beschleunigung der Prozesse erreicht werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Wäschebehandlungsmaschine
2: Laugenbehälter
3: Trommel
4: Wäschestück
5: Zuführeinrichtung, Leitung
6: Zuführeinrichtung, Ventil
7: Abführeinrichtung, Leitung
8: Abführeinrichtung, Pumpe
9: Schwingende Aufhängung
10: Wärmespeicher
11: Steuerung
12: Wärmeübertragungseinrichtung
13: Erste Wand
14: Zweite Wand
15: Transfereinrichtung, Leitung
16: Transfereinrichtung, Ventil
17: Transfereinrichtung, Pumpe
18: Trocknungseinrichtung, Prozessluftkanal
19: Trocknungseinrichtung, Kondensator
20: Trocknungseinrichtung, Gebläse
21: Trocknungseinrichtung. Heizung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010029873 A1 [0002]
EP 1688524 A1 [0003]
WO 2011/015487 A1 [0004]
DE 4403737 A1 [0005, 0005]
DE 102007060853 A1 [0005, 0005]
DE 102009001193 A1 [0005, 0005]

Claims

Wäschebehandlungsmaschine (1) umfassend einen Laugenbehälter (2) zum Behandeln von Wäschestücken (4) mittels einer Flüssigkeit, eine Zuführeinrichtung (5, 6) zum Zuführen der Flüssigkeit zu dem Laugenbehälter (2), eine Abführeinrichtung (7, 8) zum Abführen der Flüssigkeit von dem Laugenbehälter (2), einen Wärmespeicher (10) sowie eine Steuerung (11) zum Steuern der Zuführeinrichtung (5, 6) und der Abführeinrichtung (7, 8), gekennzeichnet durch eine schaltbare Wärmeübertragungseinrichtung (12), durch welche zwischen dem Laugenbehälter (2) und dem Wärmespeicher (10) eine Verbindung zum Übertragen von Wärme zwischen dem Laugenbehälter (2) und dem Wärmespeicher (19) wahlweise herstellbar und aufhebbar ist.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 1, bei welcher der Wärmespeicher (10) in die Zuführeinrichtung (5, 6) integriert ist zum Bereitstellen erwärmter Flüssigkeit in dem Laugenbehälter (2).
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach einem der vorigen Ansprüche, bei welcher der Wärmespeicher (10) an den Laugenbehälter (2) angeformt ist.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 3, bei der die Wärmeübertragungseinrichtung (12) ein über eine erste Wand (13) an den Laugenbehälter (2) und über eine zweite Wand (14) an den Wärmespeicher (10) anschließender Hohlkörper (12) ist, welcher über eine von der Steuerung (11) steuerbare Transfereinrichtung (15, 16, 17) wahlweise mit Flüssigkeit befüllbar und von Flüssigkeit entleerbar ist.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Wärmeübertragungseinrichtung (12) ein an dem Laugenbehälter (2) angeordneter Wärmetauscher (12) ist und die Transfereinrichtung (15, 16, 17) eine Leitung (15), ein Ventil (16) sowie eine Pumpe (17) umfasst, durch welche Leitung (15) und durch welche Pumpe (17) Flüssigkeit zwischen dem Wärmespeicher (10) und dem Wärmetauscher (12) zirkulierbar ist.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach einem der vorigen Ansprüche, bei der der Wärmespeicher (10) ein Speichertank (10) zum Speichern von Flüssigkeit ist, und umfassend eine von der Steuerung (11) steuerbare Transfereinrichtung (15, 16, 17), durch welche die Flüssigkeit zwischen dem Laugenbehälter (2) und dem Speichertank (10) austauschbar ist.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Wärmespeicher (10) ein Latentwärmespeicher (10) ist.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 7, bei der der Latentwärmespeicher (10) ein aktives Medium mit einer Speichertemperatur zwischen 20°C und 40°C aufweist.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 8, bei der das aktive Medium Natriumsulfat-Dekahydrat ist.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend eine von der Steuerung (11) steuerbare Trocknungseinrichtung (18, 19, 20, 21), mittels welcher Wäschestücke (4) in dem Laugenbehälter (2) trockenbar sind.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 10, deren Steuerung (11) zum Behandeln von Wäschestücken (4) in dem Laugenbehälter (2) derart eingerichtet ist, dass die Wäschestücke (4) mit Flüssigkeit behandelt werden, wobei in einem ersten Schritt die Flüssigkeit durch Entladen des Wärmespeichers (10) von gespeicherter Wärme erwärmt und in dem Laugenbehälter (2) bereitgestellt wird, wobei in einem zweiten Schritt die Wärmeübertragungseinrichtung (12) derart geschaltet wird, das die thermische Verbindung zwischen dem Laugenbehälter (2) und dem Wärmespeicher (10) aufgehoben ist, und die Wäschestücke (3) in dem Laugenbehälter (2) mit der erwärmten Flüssigkeit behandelt werden, wobei in einem dritten Schritt die Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter (2) abgeführt wird, und wobei in einem vierten Schritt die Wäschestücke (4) mittels der Trocknungseinrichtung (18, 19, 20, 21) getrocknet werden, indem die Wärmeübertragungseinrichtung (12) derart geschaltet wird, dass die thermische Verbindung zwischen dem Laugenbehälter (2) und dem Wärmespeicher (10) hergestellt ist und der Wärmespeicher (10) mit Wärme beladen wird.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach einem der vorigen Ansprüche, deren Steuerung (11) eingerichtet ist zum Behandeln der Wäschestücke (4) mit der Flüssigkeit bei einer Temperatur von zumindest 40°C, wobei in einem ersten Schritt die Flüssigkeit durch Entladen des Wärmespeichers (10) von gespeicherter Wärme erwärmt und durch die Zuführeinrichtung (5, 6) in dem Laugenbehälter (2) bereitgestellt wird, wobei in einem zweiten Schritt während des Behandelns die Wärmeübertragungseinrichtung (12) derart geschaltet ist, dass die thermische Verbindung zwischen dem Laugenbehälter (2) und dem Wärmespeicher (10) aufgehoben ist, wobei in einem dritten Schritt nach dem Abschließen des Behandelns die Wärmeübertragungseinrichtung (12) so geschaltet wird, dass die thermische Verbindung zwischen dem Laugenbehälter (2) und dem Wärmespeicher (10) hergestellt ist und der Wärmespeicher (10) mit Wärme beladen wird, und wobei in einem vierten Schritt die Flüssigkeit mittels der Abführeinrichtung (7, 8) aus dem Laugenbehälter (2) abgeführt wird.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach einem der vorigen Ansprüche, deren Steuerung (11) derart eingerichtet ist, dass die Flüssigkeit nach ihrem Abführen aus dem Laugenbehälter (2) gespeichert wird, und dass die Flüssigkeit in einem erneuten ersten Schritt zum Behandeln anderer Wäschestücke (4) verwendet wird.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 13, bei der die abgeführte Flüssigkeit in dem Wärmespeicher (10) gespeichert wird.
Wäschebehandlungsmaschine (1) nach einem der vorigen Ansprüche, bei der in dem Laugenbehälter (2) eine drehbare Trommel (3) zum Aufnehmen der Wäschestücke (3) angeordnet ist, welche Trommel (3) zum Abführen der Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter (2) mit einer Geschwindigkeit drehbar ist, bei welcher den in der Trommel (3) mitgedreht werdenden Wäschestücken (4) eine Kreisbeschleunigung von mehr als 1 g erteilt wird.